大眾汽車在加速電動化轉(zhuǎn)型的同時,也在布局廢舊電池的回收利用。
5月21日,大眾汽車舉辦了一場新能源動力電池回收利用的技術(shù)溝通會,向外界介紹了其在電池系統(tǒng)的二次利用和回收方面所做的工作。目前,大眾汽車薩爾茨吉特工廠正在進(jìn)行電池循環(huán)利用的試點(diǎn)項(xiàng)目,在中國大眾汽車通過與相關(guān)資質(zhì)企業(yè)合作共同打造動力電池生命周期產(chǎn)業(yè)鏈。
作為核心零部件,動力電池占據(jù)了電動車總成本的約40%,而它的使用年限一般為5-8年,最早一批投入市場的新能源車動力電池已面臨退役期。根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心的數(shù)據(jù),2020年中國新能源汽車保有量已達(dá)492萬輛,累計退役的動力電池有20萬噸(約25GWh),到2025年,累計退役量約為78萬噸(約116GWh)。
如果廢舊電池通過非正規(guī)渠道和落后方式回收,會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,進(jìn)而對人體健康造成損害。采用先進(jìn)技術(shù)對動力電池的貴金屬進(jìn)行高比例回收,可以在一定程度上減輕對礦產(chǎn)資源的開采壓力。再者,發(fā)展退役動力電池的回收再利用,充分挖掘動力電池全生命周期的價值,對整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的健康、有序發(fā)展大有裨益。
為保障動力電池回收,我國工信部在2018年發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》,要求汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)承擔(dān)動力電池回收的主體責(zé)任,建立動力蓄電池回收渠道,負(fù)責(zé)回收新能源汽車使用及報廢后產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池。
大眾汽車于今年年初正式啟動電池回收計劃,首個汽車動力電池回收試點(diǎn)工廠位于德國薩爾茨吉特,初期規(guī)劃每年將回收3600個電池系統(tǒng)。
大眾薩爾茨吉特電池回收項(xiàng)目的目標(biāo)是打造原材料回收閉環(huán)管理體系,對鋰、鎳、錳、鈷、鋁、銅和塑料等有價值的電池原材料進(jìn)行工業(yè)化回收,再通過濕法冶金術(shù),使用水和化學(xué)試劑將不同原材料分離處理,以實(shí)現(xiàn)對動力電池的循環(huán)利用。
據(jù)了解,動力電池的回收方式主要有火法冶金和濕法冶金兩種,火法冶金主要以鎳和鈷為主要對象,材料回收率僅為50%左右,而濕法冶金的原材料回收率可以達(dá)到95%以上。
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大眾汽車采用高度自動化的機(jī)械制備和高效的濕法冶金方式回收電池,首先對已回收的動力電池進(jìn)行測試判別,剩余性能較高的電池進(jìn)入梯次利用。無法梯次利用的電池,會通過高度自動化的流程,對外殼和組件進(jìn)行拆卸,電池系統(tǒng)被拆解成模組并進(jìn)行粉碎;電池模組被粉碎后,對粉碎顆粒進(jìn)行干燥并蒸發(fā)電解液中的水分;干燥顆粒經(jīng)過篩分,得到有價值的“黑色粉末”,包括鋰、鎳、錳、鈷和石墨的混合物;通過進(jìn)一步的物理篩分,磁性金屬、非磁性金屬和塑料顆粒得到分離;最重要的材料被分別裝袋,并運(yùn)送到合作工廠,做進(jìn)一步的再生和利用;隨后,大眾汽車的合作公司通過濕法冶金手段將其分離成單獨(dú)的原材料,可重新加工成電芯正極前驅(qū)體并用于電芯制造。
2020年底,我國工信部公示了第二批符合《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)名單,也就是所謂的“白名單”,加上此前公布的5家企業(yè),目前我國共有27家企業(yè)具有動力電池回收的專業(yè)資質(zhì)。
大眾汽車通過與符合國家資質(zhì)的電池回收企業(yè)共同合作,打造動力電池生命周期產(chǎn)業(yè)鏈,并提供相應(yīng)的技術(shù)支持。所有進(jìn)入回收體系的電池均會按要求進(jìn)行溯源,同時上傳國家溯源系統(tǒng),經(jīng)檢測不符合梯次利用或者不允許梯次利用的電池會直接進(jìn)入電池包的拆解、電芯破碎工序。
具體來說,被回收的電池經(jīng)過安全的包裝、運(yùn)輸及倉儲進(jìn)入測試判別環(huán)節(jié),符合梯次利用的電池經(jīng)測試后會按照等級進(jìn)行使用分類:優(yōu)等電池成為電動車電池備件,中等電池將被用于低速電動車,而低等的電池則作為儲能及備電站。
不符合梯次利用的電池,經(jīng)過放電、柔性自動化拆解線,被分拆成為電池模組,通過機(jī)械制備和濕法冶金再次被提煉為電池原材料;通過濕法冶金得到的硫酸鈷、硫酸鎳、硫酸錳等動力電池前驅(qū)體原材料,用于鋰電池生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)。
隨著電動汽車的銷量持續(xù)增長,廢舊電池的回收利用問題也將愈發(fā)受到關(guān)注。以大眾汽車為代表的車企,正在加緊相關(guān)布局,推動動力電池全價值鏈的發(fā)展。